Co to jest fotowoltaika? Podstawowe informacje

Na czym polega i co to jest fotowoltaika? – zasada działania oraz możliwości

Wiele osób zastanawia się, co to jest fotowoltaika. Obecnie instalacja fotowoltaiczna przestaje być nietypowym widokiem i coraz częściej spotykamy ją na dachach budynków mieszkalnych, usługowych, a nawet przemysłowych. Źródła fotowoltaiczne pozwalają na pozyskanie tak zwanej czystej energii, pochodzącej wprost z energii słonecznej. Pozyskany w ten sposób prąd może być wykorzystany do podgrzewania wody użytkowej lub zasilania elektrycznych urządzeń domowych. Zainteresowanie panelami fotowoltaicznymi jest coraz wyraźniejsze, a rosnące ceny energii elektrycznej mogą stale zwiększać opłacalność inwestycji w źródła fotowoltaiczne.

Jak działa instalacja fotowoltaiczna? Aby przybliżyć informacje o zasadzie działania instalacji fotowoltaicznej, musimy zacząć od omówienia źródła pobierania energii. Służy do tego panel fotowoltaiczny, który „zbiera” energię pochodzącą ze słońca. Panel fotowoltaiczny łączy się w specjalne moduły. Ich budowa składa się z materiału półprzewodnikowego, który przewodzi ładunek elektryczny. Panele przekształcają energię słoneczną w prąd stały. Energia z paneli wymaga jeszcze przetworzenia w prąd zmienny. Służy do tego falownik, który jest integralnym elementem całej instalacji fotowoltaicznej. Prąd stały pozyskany z paneli zostaje przetworzony w prąd zmienny, który nadaje się do użytku w domu.

Zadaniem falownika jest nie tylko zmiana prądu stałego w prąd zmienny, ale i kontrola pracy paleni słonecznych. Falownik działa nieprzerwanie, kontrolując parametry oraz ilość przetworzonego prądu.

Instalacja fotowoltaiczna posiada także dwukierunkowy licznik energii elektrycznej. Wszelkie informacje o montażu liczników dwukierunkowych uzyskamy w zakładzie energetycznym, z którym podpisaliśmy umowę o dostawę prądu. Instalacja fotowoltaiczna kieruje część pozyskanej energii elektrycznej do bieżącego zużycia (potrzebnej np. do obsługi urządzeń domowych). Nadmiar prądu zostaje przekierowany do sieci energetycznej dystrybutora.

Instalacja fotowoltaiczna z akumulatorem

Wiemy już, co to jest fotowoltaika i jak działają panele. Warto także zauważyć, że instalacja fotowoltaiczna może posiadać baterie, które służą do magazynowania wytworzonej energii. W instalacji bez paneli, nadwyżka energii zostaje przekierowana do sieci energetycznej. Właściciel instalacji może odebrać 80% wprowadzonej do instalacji energii w trakcie kolejnych 12 miesięcy. Reszta, czyli 20% zostaje bezpowrotnie pobierana przez zakład energetyki i nie podlega zwrotowi. Instalacja, która wyprodukowała więcej energii i nie odebrała jej z sieci energetycznej nie uzyska dodatkowego zwrotu. Z kolei nadwyżka pobieranego prądu jest obliczana zgodnie ze standardową stawką za energię elektryczną dla odbiorców indywidualnych.

Źródła fotowoltaiczne mogą także współpracować z nowoczesnymi bateriami. Jest to jedna ze skutecznych metod magazynowania energii, która nie musi trafiać do sieci energetycznej. Baterie, a właściwie akumulatory do instalacji fotowoltaicznych są w stanie zmagazynować nadwyżkę energii wyprodukowanej w dzień i pozwolić na jej swobodne pobieranie w nocy lub w czasie silnego zachmurzenia. Jest to skuteczny sposób na oszczędzenie prądu z paneli fotowoltaicznej.

Dodatkowy, zainstalowany w przyłączu fotowoltaicznym akumulator może wpłynąć na wygenerowanie odczuwalnych oszczędności i pewne uniezależnienie od dostaw prądu z instalacji zewnętrznych. Możliwość magazynowania energii elektrycznej jest szczególnie korzystna wtedy, gdy wykorzystujemy więcej energii w porze nocnej (np. ładowanie samochodu elektrycznego). Panele fotowoltaiczne wzbogacone w baterie są ostatnio coraz popularniejszym, godnym rozważenia rozwiązaniem.

Instalacja fotowoltaiczna – jakie panele działają w instalacjach? Informacje

Monokrystaliczny i cienkowarstwowy panel fotowoltaiczny

Panele fotowoltaiczne mogą posiadać różną budowę. To właśnie od ich wyboru w dużej mierze zależeć będzie wydajność, ale i cena całej inwestycji. Obecne bardzo dużą popularnością cieszą się panele monokrystaliczne, cienkowarstwowe oraz panele polikrystaliczne. Na czym polega ich budowa? Poniżej przybliżymy najważniejsze informacje.

Monokrystaliczny panel fotowoltaiczny to ekran wykonany z krzemu monokrystalicznego. Panele tego typu tworzy się metodą Czochralskiego, która polega na ustawicznym, bardzo powolnym wyciąganiu monokryształu krzemu. Jak sama nazwa wskazuje, monokrystaliczny panel fotowoltaiczny składa się z jednego kryształu. Ekran PV jest cięty na płyty o określonych rozmiarach i kształcie ośmiokąta. Na ekran PV nakładana jest dodatkowa powłoka antyrefleksyjna, która optymalizuje absorpcję promieni słonecznych. Monokrystaliczny ekran PV rozpoznamy po charakterystycznym, ciemnoniebieskim zabarwieniu.

Warto także zauważyć, że monokrystaliczny ekran PV wykazuje się dużą wydajnością. Panele mogą być nieco droższe w zakupie, jednak posiadają nawet o 20% większą wydajnością w porównaniu do polikrystalicznych ekranów PV. Sprawia to, że źródła fotowoltaiczne mogą być wykorzystane ze znacznie większą skutecznością.

Instalacja fotowoltaiczna na dachu, domy z panelami fotowoltaicznymi, monokrystaliczne panele fotowoltaiczne
Co to jest fotowoltaika i czemu służy, jak działają panele fotowoltaiczne, jakie są rodzaje paneli fotowoltaicznych

Drugie, nowoczesne rozwiązanie to cienkowarstwowy ekran PV. Główna różnica polega tutaj na materiale wykorzystanym do produkcji. Cienkowarstwowy panel fotowoltaiczny tworzy się z półprzewodników w postaci tellureku kadmu, mieszaniny miedzi, indu galu oraz selenu. Panele są tu bardzo cienkie (stąd wzięła się ich ogólnie przyjęta nazwa). Rozpoznamy je po czarnej barwie. Ich zaletą jest duża zdolność do absorbcji rozproszonych promieni słonecznych, co nabiera szczególnego znaczenia w pochmurne dni. Panele cienkowarstwowe są także stosunkowo tanie. Ich największym mankamentem okazuje się relatywnie niska sprawność. Tego typu produkty są mniej wydajne niż panele monokrystaliczne i panele polikrystaliczne, dlatego nie cieszą się tak dużą popularnością. Sprawdź także zebrane w tym miejscu artykuły na temat fotowoltaiki.

Polikrystaliczny panel fotowoltaiczny

Polikrystaliczny ekran PV jest kolejnym rozwiązaniem, które spotykamy w instalacjach fotowoltaicznych. Panel fotowoltaiczny składa się z wielu kryształków krzemu, co różni go od produktów monokrystalicznych. Produkt charakteryzuje się atrakcyjniejszą ceną, ale i zmniejszoną wydajnością.

Główna różnica pomiędzy ekranami mono i polikrystalicznymi polega na mniejszej wydajności tych drugich. Polikrystaliczny ekran PV charakteryzują się większym wskaźnikiem spadku mocy występującym wraz ze wzrostem temperatury. W efekcie tego, ich wydajność w przeliczeniu na metr kwadratowy instalacji okazuje się mniejsza.

Pomimo mniejszej sprawności, panele polikrystaliczne znajdują szereg zastosowań. Mogą być wykorzystane na przestrzeniach, w których nie trzeba dbać o zminimalizowanie powierzchni instalacji. Ich dużym atutem okazuje się atrakcyjna cena, dzięki której możemy stworzyć większą przestrzeń paneli, uzyskujących optymalną wydajność dla danego gospodarstwa domowego. Polikrystaliczny panel fotowoltaiczny rozpoznamy po niebieskawym zabarwieniu.

Panel fotowoltaiczny a solary

Wiemy już, co to jest fotowoltaika i na czym polega różnica pomiędzy panelami poli i monokrystalicznymi. Warto także wskazać, czym są tak zwane solary i czym różnią się od paneli fotowoltaicznych.

Tak zwane solary to innymi słowy kolektory słoneczne, których zadaniem jest pozyskiwanie ciepłej wody z energii słonecznej. Zasada działania polega na pozyskaniu energii przez absorber, na który padają promienie słoneczne. Energia zostaje przekazana czynnikowi składającemu się z mieszaniny blikolu i wody. Następnie ciepło zostaje oddane do zasobnika, w którym znajduje się ciepła woda użytkowa.

Solary wykorzystują źródła fotowoltaiczne, jednak nie są w stanie wytworzyć energii elektrycznej tak jak panel fotowoltaiczny. W instalacji nie znajdują się również żadne baterie, ponieważ nie są one potrzebne. Solary współpracują natomiast z instalacją c.w.u. i pozwalają ograniczyć rachunki za ogrzewanie wody w gospodarstwach domowych. Ich wydajność jest największa w letnie, słoneczne dni, czyli głównie od kwietnia do września.

W ofertach producentów znajdziemy solary płaskie oraz próżniowe. Solary płaskie mają postać metalowej płyty, pod którą znajdują się rury z czynnikiem odprowadzającym ciepło do instalacji. Od góry kolektora znajduje się zabezpieczenie w postaci tafli szkła. Solary próżniowe posiadają nieco odmienną budowę. Absorber jest tu podzielony na części. W każdej części znajduje się próżniowa rura połączona z szyną zbiorczą, przez który przepływa czynnik grzewczy.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak wybrać baterie do instalacji, na czym polega różnica pomiędzy panelami lub jak odczytać licznik dwukierunkowy, przejrzyj inne artykuły dostępne na stronie. Dowiesz się z nich także, jakie rury do odprowadzenia wody z rynien będą najlepszym rozwiązaniem.

Czy ten artykuł był dla Ciebie pomocny?
Oceń
Dla 0,0% czytelników artykuł okazał się być pomocny